JPH04353908A - 自律走行車の操舵制御装置 - Google Patents

自律走行車の操舵制御装置

Info

Publication number
JPH04353908A
JPH04353908A JP3129097A JP12909791A JPH04353908A JP H04353908 A JPH04353908 A JP H04353908A JP 3129097 A JP3129097 A JP 3129097A JP 12909791 A JP12909791 A JP 12909791A JP H04353908 A JPH04353908 A JP H04353908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
curvature
steering
radius
vehicle
steering angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3129097A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2720630B2 (ja
Inventor
Akira Hattori
彰 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP3129097A priority Critical patent/JP2720630B2/ja
Publication of JPH04353908A publication Critical patent/JPH04353908A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2720630B2 publication Critical patent/JP2720630B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、走行路を自動的に走
行する自律走行車の操舵制御装置に関し、特に走行路の
曲線部における操舵制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自律走行車における操舵制御装置
としては、例えば、特開平2−270005号公報に記
載されたものがある。上記の操舵制御装置においては、
車両前部に設置したビデオカメラで前方の光景を撮像し
、撮像画像中における走行路を示す標識すなわち道路端
やセンタラインを示す白線を検出し、その白線に沿って
走行するように操舵角を制御する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の操
舵制御装置においては、車両が走行する走行路のレイア
ウト(マップ)を予め車両内の記憶装置に記憶しておき
、その記憶にしたがって、予め設定された走行路を走行
するものであり、次の曲線路の曲率半径は予め判かって
おり、その曲率に対応して操舵するようになっている。 そのため、次の曲線路の曲率が判っていない任意の走行
路を走行する場合には、限定された操舵角でしか操舵制
御をすることが出来ないので、滑らかな操舵制御を行な
うことが困難である、という問題があった。
【0004】この発明は、上記のような従来技術の問題
を解決するためになされたものであり、任意の曲率の曲
線路を含む走行路を滑らかに走行することの出来る自律
走行車の操舵制御装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、特許請求の範囲に記載するよう
に構成している。すなわち、本発明においては、撮像装
置(例えばビデオカメラ)によって撮像した車両前方の
画像に基づいて、当該車両から所定距離前の点から車両
進行方向に直角方向の走行路を示す標識(例えば道路端
やセンターラインを示す白線)までの距離および接線角
からなる標識情報(白線情報)を検出する。また、予め
複数の基準曲率半径Rを設定しておき、測定した曲率半
径rに対する各基準曲率半径Rの信頼度をファジィ演算
によって算出する。また、予め複数の基準曲率半径Rに
おける操舵角演算の回帰関数式を備え、上記回帰関数式
を用い、測定値から得られる値によって各基準曲率半径
における操舵角θ(R)を求め、それらの操舵角θ(R
)の値に上記の信頼度による重み付け計算を行なうこと
により、そのときの走行路曲線の曲率半径rに適合した
操舵角の値Tを求めるように構成したものである。
【0006】
【作用】上記のように本発明においては、実測した車両
前方の走行路の曲率半径rが予め設定しておいた複数の
基準曲率半径Rのどれにどの程度近似しているかをファ
ジィ演算による信頼度として求め、また、回帰関数式を
用いて求めた車両前方の当該点における各基準曲率半径
の操舵角θ(R)に対して、上記の信頼度による重み付
け計算を行なうことによって操舵角を求めている。その
ため、予め車両前方の曲線路の曲率が与えられていなく
とも、曲線路をなめらかな操舵制御を行いながら走行す
ることが出来る。また、一定の曲率の曲線路に限らず、
曲率が複雑に変化する曲線路でも操舵制御することが出
来る。
【0007】
【発明の実施例】図1は、本発明の一実施例のブロック
図であり、図2は、ビデオカメラの取付け位置を示す自
律走行車の側面図である。図2に示すごとく、自律走行
車1の前端部にはビデオカメラ2が取り付けられている
。また、走行路の両端には走行路を示す標識となる白線
3が引かれており、ビデオカメラ2でこの白線3を検出
し、詳細を後述するごとき操舵制御を行なうことにより
、白線3に沿った経路を自動的に走行するものである。
【0008】また、図1に示す装置は、撮像手段(ビデ
オカメラ)101、画像処理手段102、記憶手段10
3、操舵制御手段104およびステアリング駆動手段1
05から構成されている。ビデオカメラ101は、図2
に示すように、走行車の前端部に取り付けられ、車両前
方の光景を撮像し、電気信号に変換して出力する。画像
処理手段102は、ビデオカメラ101で撮像した画像
に基づいて、当該車両から所定距離L前の点から車両進
行方向に直角方向の走行路を示す白線までの距離および
接線角(白線の接線と車両の進行方向との成す角)から
なる白線情報を検出する。記憶手段103は、複数の基
準曲率半径Rの値をファジィ集合として記憶し、かつ、
上記複数の基準曲率半径Rにおける操舵角演算の回帰関
数式を記憶しているものである。なお、ファジィ集合お
よび回帰関数式については後述する。
【0009】操舵制御手段104は、画像処理手段10
2で得た白線情報と記憶手段103に記憶していた値と
を入力し、上記白線情報から走行路の当該点における曲
率半径rを算出し、その曲率半径rに対する各基準曲率
半径Rの信頼度をファジィ演算によって算出し、また、
上記回帰関数式を用い、上記白線情報から得られる値に
よって当該点における各基準曲率半径Rごとの操舵角θ
(R)を求め、それらの操舵角θ(R)の値に上記の信
頼度による重み付け計算を行なうことにより、そのとき
の走行路曲線の曲率半径rに適合した操舵角の値Tを求
める。なお、この演算の内容は後述する。
【0010】ステアリング駆動手段105は、操舵制御
手段104で求めた操舵角に応じてアクチュエータを作
動させ、ステアリング装置を駆動する。なお、上記の画
像処理手段102、記憶手段103および操舵制御手段
104の部分は、例えばマイクロコンピュータを用いて
構成することが出来る。
【0011】次に作用を説明する。図3は、本発明の作
用を説明するための平面図である。図3において、車両
1の正面前方のA点までの距離y1と、A点から車両進
行方向に直角方向に引いた線と白線3との交点(A’点
)までの距離x1と、上記のA’点における接線角α1
(A’点における白線3の接線と車両進行方向との成す
角)とを車両前方のA点における白線情報A(x1、y
1、α1)とし、同じく距離y2のB点における白線情
報をB(x2、y2、α2)とする。上記のように、ビ
デオカメラ2の中心を0とするx−y座標系における座
標点と白線3の接線角との情報を用いると、白線3の曲
率半径rは下記(数1)式で求めることが出来る。
【0012】
【数1】
【0013】一方、複数の基準曲率半径Rの値、例えば
R=5m、10m、15m、20m、…の値がファジィ
集合Set(R)(R=5、10、15、20、…)と
して記憶されている。そして、前記(数1)式で計算さ
れた曲率半径rが基準曲率半径Rの各集合にどの程度の
信頼度μ(μ=0〜1)で対応しているかを算出する。 例えば、図4に一例を示すように、r=R0とした場合
、μset(  5、R0)=0 μset(10、R0)=0.4 μset(15、R0)=0.7 μset(20、R0)=0 μset(25、R0)=0 と信頼度が算出される。したがって、このときの曲線部
の曲率半径r=R0は、曲率半径10mの信頼度が0.
4、曲率半径15mの信頼度が0.7であることが判る
【0014】一方、図3に示すように、車両前方Ln(
ただしy1≦Ln≦y2)の注視点Cにおける白線3ま
での距離knを画像処理の白線情報によって検出し、こ
れを用いて操舵角θ(R)(R=5、10、15、20
、…)を算出する。このθ(R)は、車両前方の曲線の
曲率半径がR(例えばR=5、10、15、20m、…
…)のときの白線距離情報k(過去のk値も含む)を用
いた線形式で表わされた制御式で求められ、その係数は
、重回帰分析によって推定される。すなわち、上記の操
舵角θ(R)は、基準曲率半径Rのときに有効に操舵制
御できる値であり、下記(数2)式で示される。  θ(R)=f(k0,k−1、k−2)=α・k0+
β・k−1+γ・k−2+δ…(数2)   上式において、入力値としては、現在の白線距離情
報k0、1制御周期前の値k−1、および2制御周期前
の値k−2を用いた。なお、重回帰式の中では入力情報
を無数に定義できるが、実験の結果、現在および過去(
1)と過去(2)で十分であることが確認されている。 また、重回帰分析に関しては「“工業における多変量デ
ータの解析”奥野忠一著  日本科学技術連盟 発行」
などに記載されている。
【0015】上記の(数2)式は、t0秒後の操舵角θ
(R)を示す関係式(回帰関数式f)であり、複数の基
準曲率半径Rのそれぞれに応じて予め重回帰分析によっ
て係数α、β、γ、δを推定させておく。すなわち、α
、β、γ、δの値は各基準曲率半径(R=5、10、1
5、20m、…)毎に予め推定させておいた値を用いる
。したがってθ(R)の値は、各基準曲率半径毎の値(
この値をθ5、θ10、θ15、θ20、…と示す)が
得られる。上記の操舵角θ(R)の数値は、実際の曲率
半径rに近い基準曲率半径Rの場合ほど信頼度が1.0
に近く、rとR値とが離れていればいるほど信頼度は0
に近くなる。したがって、上記の操舵角θ(R)の値と
前に図4で説明した曲率半径の信頼度μとを用いて重み
付け計算を行なうことにより、実際の曲率半径に適した
操舵角Tを算出することが出来る。例えば、前記図4の
例では、曲率半径10mの信頼度が0.4、曲率半径1
5mの信頼度が0.7であり、その他の信頼度は0であ
るから、重み付け演算の式として後記図5に示す式を用
いれば、 T=(0.4×θ10+0.7×θ15)/(0.4+
0.7)となる。なお、上記の操舵角Tの値は、各演算
周期ごとに次々に演算されるので、後記図5に示す式で
はTnで示している。
【0016】上記のように、本実施例においては、予め
複数の基準曲率半径Rを設定しておき、測定した曲率半
径rに対する各基準曲率半径Rの信頼度をファジィ演算
によって算出し、また、予め複数の基準曲率半径Rにお
ける操舵角演算の回帰関数式を備え、上記回帰関数式を
用い、測定値から得られる値によって各基準曲率半径に
おける操舵角θ(R)を求め、それらの操舵角θ(R)
の値に上記の信頼度による重み付け計算を行なうことに
より、そのときの走行路曲線の曲率半径rに適合した操
舵角の値Tを求めるように構成したものである。
【0017】なお、走行路の直線部分を走行する場合は
、図3のx1の値を所定の基準距離に一致させるように
操舵角を制御すればよい。
【0018】次に、図5は、各演算周期ごとの演算処理
を示すフローチャートである。図5において、knは今
回の演算における白線までの距離情報、kn−1は1制
御周期前の値、kn−2は2制御周期前の値を示す。
【0019】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明によ
れば、測定した曲率半径rに対する各基準曲率半径Rの
信頼度をファジィ演算によって算出し、また、回帰関数
式を用いて各基準曲率半径における操舵角θ(R)を求
め、それらの操舵角θ(R)の値に上記の信頼度による
重み付け計算を行なうことによって、そのときの走行路
曲線の曲率半径rに適合した操舵角の値Tを求めるよう
に構成したことにより、予め車両前方の曲線路の曲率が
与えられていなくとも、曲線路をなめらかな操舵制御を
行いながら走行することが出来る。また、一定の曲率の
曲線路に限らず、曲率が複雑に変化する曲線路でも操舵
制御することが出来る、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のブロック図。
【図2】ビデオカメラの取付け位置を示す車両の側面図
【図3】本発明の実施例の作用を説明するための平面図
【図4】ファジィ関数の一実施例を示す特性図。
【図5】本発明の演算処理の一実施例を示すフローチャ
ート。
【符号の説明】
1…車両 2…ビデオカメラ 3…白線 101…撮像手段(ビデオカメラ) 102…画像処理手段 103…記憶手段 104…操舵制御手段 105…ステアリング駆動手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】撮像手段と、画像処理手段と、記憶手段と
    、操舵制御手段と、ステアリング駆動手段とを有し、上
    記撮像装置は、走行車の前端部に取り付けられ、車両前
    方の光景を撮像し、電気信号に変換して出力するもので
    あり、上記画像処理手段は、上記撮像装置で撮像した画
    像に基づいて、当該車両から所定距離前の点から車両進
    行方向に直角方向の走行路を示す標識までの距離および
    接線角からなる標識情報を検出するものであり、上記記
    憶手段は、複数の基準曲率半径Rの値をファジィ集合と
    して記憶し、かつ、上記複数の基準曲率半径Rにおける
    操舵角演算の回帰関数式を記憶しているものであり、上
    記操舵制御手段は、上記画像処理手段で得た標識情報と
    上記記憶手段に記憶していた値とを入力し、上記標識情
    報から走行路の当該点における曲率半径rを算出し、そ
    の曲率半径rに対する各基準曲率半径Rの信頼度をファ
    ジィ演算によって算出し、また、上記回帰関数式を用い
    、上記標識情報から得られる値によって当該点における
    各基準曲率半径Rごとの操舵角θ(R)を求め、それら
    の操舵角θ(R)の値に上記の信頼度による重み付け計
    算を行なうことにより、そのときの走行路曲線の曲率半
    径rに適合した操舵角の値Tを求めるものであり、上記
    ステアリング駆動手段は、上記操舵制御手段で求めた操
    舵角Tに応じてステアリング装置を駆動するものである
    、自律走行車の操舵制御装置。
JP3129097A 1991-05-31 1991-05-31 自律走行車の操舵制御装置 Expired - Lifetime JP2720630B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3129097A JP2720630B2 (ja) 1991-05-31 1991-05-31 自律走行車の操舵制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3129097A JP2720630B2 (ja) 1991-05-31 1991-05-31 自律走行車の操舵制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04353908A true JPH04353908A (ja) 1992-12-08
JP2720630B2 JP2720630B2 (ja) 1998-03-04

Family

ID=15001004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3129097A Expired - Lifetime JP2720630B2 (ja) 1991-05-31 1991-05-31 自律走行車の操舵制御装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2720630B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009259204A (ja) * 2008-03-28 2009-11-05 Mitsubishi Space Software Kk 走行制御装置及び走行制御方法及びプログラム
JP2010211511A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Yaskawa Electric Corp 移動体及び移動体の制御方法並びに移動体システム
US20160052547A1 (en) * 2013-05-01 2016-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving support apparatus and driving support method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009259204A (ja) * 2008-03-28 2009-11-05 Mitsubishi Space Software Kk 走行制御装置及び走行制御方法及びプログラム
JP2010211511A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Yaskawa Electric Corp 移動体及び移動体の制御方法並びに移動体システム
US20160052547A1 (en) * 2013-05-01 2016-02-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving support apparatus and driving support method
US9643649B2 (en) * 2013-05-01 2017-05-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Driving support apparatus and driving support method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2720630B2 (ja) 1998-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2669031B2 (ja) 自律走行車両
US5243524A (en) Method and apparatus for controlling a vehicle and accounting for side-slip angle
US5367457A (en) Apparatus and method for improving accuracy of an automatic travelling apparatus
JP2660727B2 (ja) 自動走行装置
CN110027555B (zh) 行驶轨迹确定装置和自动驾驶装置
JP6914404B2 (ja) 車両を制御するための方法及び装置
CN110059333A (zh) 代理之间的协作方法和非暂态存储介质
US5003306A (en) Apparatus for displaying current location
US6691018B1 (en) Method and system for identifying a lane change
JPH03113513A (ja) 自律走行車両の車速感応操舵制御装置
US20200204903A1 (en) Method and System for Locating an Acoustic Source Relative to a Vehicle
JP3508213B2 (ja) 自動車の走行状態判定装置
JPH11160078A (ja) 走行路形状推定装置
KR20180067830A (ko) 자율 주행 차량 제어 시스템 및 그 방법
JPH04353908A (ja) 自律走行車の操舵制御装置
JP2923670B2 (ja) 自動操舵装置
JPH04274935A (ja) 車両の操作量決定装置
JPH1137730A (ja) 道路形状推定装置
JP2007265101A (ja) 車両用覚醒度推定装置
JP2748714B2 (ja) 自律走行車における重回帰式による操舵制御装置
CN111402148B (zh) 用于自动驾驶车辆的信息处理方法和装置
JPS5850364B2 (ja) 自動移送車の操舵方式
EP0448060A2 (en) Automatic travelling apparatus
JP2009264860A (ja) ナビゲーション装置、ナビゲーション方法およびプログラム
JP2917644B2 (ja) 車両用自動操縦制御装置